CC BY
58ТЕХНИЧЕСКИЕ НАУКИ (TECHNICAL SCIENCE)
УДК 1
Знаменская А.Н.
Северо-Кавказский федеральный университет (Российская Федерация)
Самус М.В.
кандидат технических наук, доцент
Северо-Кавказский федеральный университет (Российская Федерация)
ИНТЕРНЕТ ВЕЩЕЙ - ГЛАВНЫЙ ТРЕНД ВЫСОКИХ ТЕХНОЛОГИЙ
Аннотация: в статье проведен анализ использования Интернета вещей (англ. internet of things, IoT) и определены перспективы дальнейшего развития и внедрения устройств данной технологии. Описан процесс работы IoT-систем, приведены преимущества и, что более важно, недостатки использования IoT. Также отмечена полезность Интернета вещей в повседневной жизни человека и на работе. Обозначены перспективы дальнейшего внедрения данной технологии, в результате чего определен приближающийся переход к принципиально новому этапу развития Internet of Things -распространение на рынке технологии 5G. Таким образом, мы находимся в эпицентре колоссальных изменений, в процессе создания новых моделей поведения и самоорганизации. Это полностью изменит то, как мы живем, работаем и ведем бизнес. Результаты исследования показали, что большинство современных компаний заинтересованы во внедрении IoT-решений, считая их достойным преимуществом в конкурентной борьбе на рынке, что и определяет будущее Интернета вещей.
Ключевые слова: Интернет вещей (Internet of things, IoT), дистанционный мониторинг, киберпреступность, интеллектуальные системы управления, технология 5G.
Введение
В современном мире Интернет вещей (internet of things, IoT) стал неотъемлемой частью повседневной жизни общества. В результате разработки и внедрения беспроводных сетей, постоянного увеличения пропускной способности интернет-соединений и создания новых устройств, человек окружил себя сетевой инфраструктурой, по одному клику помогающей ему и выполняющей задачи, которые раньше приходилось решать самостоятельно. Согласно проведенным аналитическими компаниями исследованиям [1], количество подключённых устройств с каждым годом растет. Концепция Интернета вещей пронизывает все отрасли жизни общества и находится в процессе постоянного совершенствования. Сейчас, спустя 15 лет после рождения IoT, Интернет вещей стал одним из главных трендов высоких технологий.
Постановка задачи
Возникает вопрос: актуально и необходимо ли использовать Интернет вещей?
Исследование
Что же представляет собой Интернет вещей?
Интернет вещей (англ. internet of things, IoT) — концепция вычислительной сети физических предметов («вещей»), оснащённых встроенными технологиями для взаимодействия друг с другом, а также с внешней средой, рассматривающая организацию таких сетей как явление, способное перестроить экономические и общественные процессы, исключающее из части действий и операций необходимость участия человека [2]. Другими словами, Интернет вещей объединяет устройства в компьютерную сеть и позволяет им собирать, обрабатывать, анализировать и передавать данные другим объектам через программное обеспечение, приложения или технические устройства.
IoT-устройства функционируют самостоятельно [3], реагируют на изменения окружения и принимают решения без участия человека, при этом люди могут настраивать их и предоставлять доступ к данным. IoT-системы работают в режиме реального времени и, как правило, состоят из ряда умных устройств и облачной платформы, к которой они подключены с помощью Wi-Fi, Bluetooth или других видов связи.
Как же проходит процесс работы IoT-систем?
Изначально устройства собирают данные [4], например, о температуре в помещении, затем полученная информация отправляется в облако, где программное обеспечение ее обрабатывает. В случае, если температура оказывается слишком высокой или, наоборот, низкой от нужного значения, система оповещает об этом пользователя или сама выполняет дальнейшие действия.
Полезен ли Интернет вещей человеку в повседневной жизни и на работе?
Ярким примером использования IoT-устройств в повседневной жизни людей является «умный» дом, снабженный различными интернет вещами. Благодаря технологиям и устройствам, которые разработали известные компании, такие как Google, Apple, «Яндекс», пользователи могут совершать покупки в режиме «online», регулировать свет и включать музыку, искать информацию интернете, отдавая лишь голосовые команды виртуальным помощникам [5]. Человеку больше не нужно опасаться, выключил он утюг или кран — стоит нажать кнопку в смартфоне, и «умный» дом все исправит. Система наблюдения с помощью компьютерного зрения распознает всех, кто проходит мимо вашей квартиры, и сравнит изображения с базой полиции.
IoT-система позволяет компаниям автоматизировать процессы и снижать трудозатраты, что способствует улучшению качества предоставляемых услуг, сокращает объем отходов, снижает стоимость процессов производства [6]. IoT затрагивает все отрасли. Использование интернета вещей в электроэнергетике способствует лучшей контролируемости подстанций и линий электропередачи с
помощью дистанционного мониторинга, а в системе здравоохранения «умные» устройства контролируют показатели здоровья пациента, что переводит диагностику заболеваний на новый уровень. В сельскохозяйственном производстве «умные» фермы и теплицы самостоятельно дозируют удобрения и воду, регулируют температуру. А интернет вещей в транспорте — это сам транспорт, навигаторы, электронные табло, системы безопасности, камеры наблюдения, которые взаимодействуют между собой.
Имеются ли недостатки у интернета вещей?
Несмотря на ряд достоинств, таких как комфорт, эффективность, экономия времени и сил, IoT-устройства имеют и недостатки. Основная проблема [7] интернета вещей — безопасность. Киберпреступники всегда пытаются взломать базы данных с информацией, интеллектуальные системы управления автомобилем, загружают вирусы на взломанные устройства, а также даже совершают целые диверсии на производствах. Поэтому участникам рынка IoT-рынка следует защищать свои системы. Помимо этого, подключение все большего количества устройств к интернету неизбежно приведет к потере рабочих мест. Так, IoT-системы заменят специалистов по ремонту, техобслуживанию и установке оборудования. Таким образом, основными недостатками использования интернета вещей являются: необходимость огромной предварительной подготовки, проблема совместимости и интеграции данных, конфиденциальность, также следует учитывать то, что «умные» домашние устройства получают много информации о пользователе, данная концепция относится к сложным системам, и всегда есть вероятность отказа от работы или совершения ошибки.
Результаты
Каковы же перспективы использования IoT?
Шведская компания, производитель телекоммуникационного оборудования, Ericsson опубликовала ставший уже традиционным отчет [8] об использовании мобильных устройств и мобильном трафике в мире — Ericsson
Mobility Report, где прогнозирует динамичное развитие интернета вещей со среднегодовыми темпами роста 23% в период с 2015 по 2021 год. К концу периода ожидается 16 млрд IoT-устройств, подключенных к сетям по всему миру. При этом, уже в 2018 году их количество превысило общее количество мобильных телефонов.
В настоящее время с помощью интернета вещей проводится автоматизация промышленного производства и жилищно-коммунального хозяйства; управление транспортными потоками; формирование списка закупок и графика поставок для торговых предприятий; построение развернутых систем физической безопасности; сбор и управление данными в маркетинговых целях и для общего повышения уровня жизни и многое другое.
Переходом к принципиально новому этапу развития Internet of Things станет распространение на рынке технологии 5G. Большая емкость соединения 5G позволит увеличивать количество подключаемых устройств, снизит энергопотребление, увеличив срок работы батарей сетевых устройств между зарядками более чем в 10 раз. Эти факторы будут иметь решающее значение для роста IoT. Согласно ожиданиям аналитиков Ericsson, технология 5G будет запущена в 2020 году и к концу 2021 получит широкое распространение по всему миру.
Заключение
Таким образом, мы находимся в эпицентре колоссальных изменений, в процессе создания новых моделей поведения и самоорганизации. Это полностью изменит то, как мы живем, работаем и ведем бизнес. Большинство современных компаний заинтересованы во внедрении IoT-решений, считая их достойным преимуществом в конкурентной борьбе на рынке.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ:
Интернет вещей, IoT, M2M мировой рынок: лекция. [Электронный ресурс], 2020. Режим доступа: https://www.tadviser.ru/index.php/ (дата обращения: 28.11.2020). А.В. Росляков, С.В. Ваняшин, А.Ю. Гребешков. Интернет вещей: учебное пособие. - Самара: ПГУТИ, 2015. - 200 с. (дата обращения: 28.11.2020) Д.И. Муромцев, Шматков В.Н. Интернет Вещей: Введение в программирование на arduino: Учебное пособие - Санкт-Петербург: Университет ИТМО, 2018. - 36 с. - экз. — URL
https: //books .ifmo .ru/book/2172/intemet_veschey: _wedenie_vprogrammirovame_na _arduino:_uchebnoe_posobie.htm/ (дата обращения: 28.11.2020). А.Н. Терехов. Технология программирования: Учебное пособие. - М.: Интернет-Университет Информационных Технологий; БИНОМ. Лаборатория знаний, 2006.
Л.С. Восков, М.М. Комаров, С.Г. Ефремов. Универсальная платформа для мониторинга эффективности использования ресурсов на основе технологии беспроводных сенсорных сетей. Автоматизация и ИТ в энергетике №1. Отраслевой научно-производственный журнал. М., 2009г., c.41-43. Л.С. Восков. Беспроводные сенсорные сети и прикладные проекты. Автоматизация и ИТ в энергетике №2-3 (2-3). Отраслевой научно-производственный журнал. М., 2009г., с.44-49.
Перри Ли. Internet of Things for Architects (Архитектура интернета вещей): Учебное пособие - ДМК Пресс, 2018. - 454 с.
Ericsson Mobility Report November 2020: статья. [Электронный ресурс], 2020. — URL https://www.ericsson.com/en/mobility/ (дата обращения: 04.12.2020).
